Ende der Gehirnoperation? Injektierbare Chips implantieren sich selbst, um Gehirnerkrankungen sicher zu behandeln | Neetika Walter, Interesting Engineering Mikroskopische drahtlose Implantate vom MIT könnten Gehirnerkrankungen durch eine einfache Injektion behandeln, indem sie sich selbst implantieren. Was wäre, wenn Gehirnoperationen durch eine einfache Injektion im Arm ersetzt werden könnten? MIT-Forscher haben möglicherweise einen Weg gefunden, dies möglich zu machen. Sie haben mikroskopisch kleine, drahtlose bioelektronische Geräte entwickelt, die in den Blutkreislauf injiziert werden können, durch ihn reisen und sich ohne Skalpell in bestimmten Regionen des Gehirns selbst implantieren. Sobald sie an ihrem Platz sind, können diese "Zirkulatroniken" drahtlos mit Strom versorgt werden, um Neuronen elektrisch zu stimulieren, was potenziell Krankheiten wie Alzheimer, Multiple Sklerose oder sogar Gehirnkrebs behandeln könnte. In Tierversuchen haben die Geräte erfolgreich das Kreislaufsystem durchquert und autonom die Zielregionen im Gehirn erreicht, wobei sie eine lokale Stimulation mit Mikrometer-Präzision lieferten. Der Ansatz beseitigt die Risiken und Kosten, die mit traditionellen Gehirnimplantationsoperationen verbunden sind, die in die Hunderttausende von Dollar gehen können. Da diese ultrakleinen Geräte vor der Injektion mit lebenden biologischen Zellen verbunden sind, werden sie vom Immunsystem nicht abgestoßen und können die Blut-Hirn-Schranke auf natürliche Weise überwinden, ein entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen Implantaten, die einen invasiven Zugang erfordern. Winzige Reisende, riesiges Potenzial Um die Technologie zu demonstrieren, zielte das Team auf Gehirnentzündungen ab – einen Haupttreiber vieler neurologischer Störungen. Sie fanden heraus, dass ihre biohybriden Geräte Neuromodulation tief im Gehirn liefern konnten, während sie die umliegenden Neuronen unbeschädigt ließen. „Zahnschmelz hat eine einzigartige Struktur, die dem Schmelz seine bemerkenswerten Eigenschaften verleiht, die unsere Zähne ein Leben lang vor physischen, chemischen und thermischen Einflüssen schützen“, sagte Deblina Sarkar, AT&T Career Development Associate Professor am MIT Media Lab und MIT Center for Neurobiological Engineering, die die Studie leitete. „Die lebenden Zellen tarnen die Elektronik, sodass sie nicht vom Immunsystem des Körpers angegriffen werden und sie nahtlos durch den Blutkreislauf reisen können.“ Die Zirkulatronik-Chips sind etwa ein Milliardstel der Länge eines Reiskorns und bestehen aus organischen halbleitenden Polymeren, die zwischen Metallen geschichtet sind, um eine Heterostruktur zu bilden. Sie werden am MIT.nano mit CMOS-kompatiblen Prozessen hergestellt, dann von Siliziumwafern abgehoben und mit lebenden Zellen integriert. ...